2014-2020年环渤海区域大气多环芳烃（PAHs）的污染特征与健康风险研究

	2014-2020年环渤海区域大气多环芳烃（PAHs）的污染特征与健康风险研究
	马雯雯
学位类型	硕士
导师	田崇国
	2022-05-18
培养单位	中国科学院烟台海岸带研究所
学位授予单位	中国科学院大学
学位名称	工程硕士
学位专业	环境工程
关键词	环渤海 PAHs 污染特征源贡献变化健康风险
摘要	PAHs作为一类具有高致癌性的有机污染物，在环境中分布广泛，目前已受到了全球范围的关注。大气环境中的气态PAHs可通过呼吸暴露的方式进入人体循环系统，对机体产生不可修复的健康损害。环渤海区域人口密度大，经济发展迅速，PAHs排放量高，而渤海沿岸生态环境较为敏感，使得环渤海区域大气PAHs污染处于严峻态势。环境中的PAHs主要源自人为活动，大量研究表明煤炭燃烧和机动车尾气是渤海区域大气PAHs的主要来源，同时也是大气首要污染物PM2.5的重要排放源。近年来针对严重的大气污染问题，我国实行了一系列以控制PM2.5为主的防控措施有效降低了大气污染物的排放。由于PAHs与PM2.5的同源性，大气污染控制行动会对PAHs的排放产生协同控制作用。关注大气污染控制背景下环渤海区域大气PAHs的污染状况，污染来源，以及潜在健康风险对区域大气环境治理具有重要的指导意义。由于2019年新冠疫情管控的影响，人为活动被大量限制，导致各类污染物排放量大幅下降，研究此时期内环渤海区域大气PAHs的响应变化具有一定的现实意义。本研究在环渤海区域部署了12个大气监测站点，利用大气被动采样器自2014年6月至2020年8月对环渤海区域大气PAHs进行了长期观测。利用气相色谱质谱联用检测了由美国环保署（USEPA）列出优先控制的16种PAHs，在分析大气PAHs浓度水平和污染特征的基础上，利用PCA和PMF模型对PAHs的来源进行解析，讨论了大气污染控制背景下PAHs浓度的时空变化及源贡献差异；利用增加的终身患癌风险（ILCR）和人群归因比例（PAF）评估了大气PAHs的健康风险，估算了由PAHs呼吸暴露而引发肺癌的直接医疗成本；利用不同时段的监测数据，分析了环渤海区域大气PAHs在浓度组成和健康风险方面对2019新冠疫情管控的响应变化，具体研究结果如下。（1）2014年6月至2019年5月（五个周期年）期间15种PAHs（16种PAHs除去萘）的浓度范围为51.4~63.6 ng/m3，平均浓度为56.8±4.7 ng/m3，其中低环（3环）PAHs贡献比例最高，范围在54.4~63.2%。Phe为15种PAHs中的优势物种，浓度最低的是DahA。PAHs浓度呈现逐年下降趋势，五年内下降了17.5%，其中高环（5、6环）PAHs降幅最大，为74.8%。PAHs季节浓度呈现冬季>秋季>春季>夏季的特征，空间上呈现出北高南低的分布特征。（2）研究发现环渤海区域同时期的PM2.5与PAHs浓度变化显著相关，PAHs分环浓度在年际之间的显著差异与“大气十条”的实施进程对应，即不同时期针对不同排放源的管控改变了分环PAHs的排放。以控制PM2.5为主的大气污染控制对PAHs产生协同控制效果，并且在源排放管控更严格的天津，PAHs浓度下降幅度最大，为51.7%。（3）PAHs来源解析结果表明环渤海区域大气PAHs的来源为燃煤排放（49.6%）、生物质燃烧（22.0%）、工业过程（10.8%）、汽油排放（9.4%）和柴油排放（8.2%），燃煤排放成为环渤海区域全年的主要来源。交通排放与燃煤排放作为两个重要的来源，在管控力度不同的区域内存在明显的年际变化差异。在整个环渤海区域内机动车排放对PAHs的贡献下降了22.7%，燃煤排放贡献上升了6.7%，而在天津地区机动车排放贡献上升了6.7%，燃煤排放贡献下降了13.2%。（4）PAHs的健康风险评估显示2014年6月至2019年5月期间环渤海区域由于大气PAHs暴露引起的终身患癌风险（ILCR）下降了74.3%。有关肺癌直接医疗成本的估算结果表明相比于未实行大气污染管控，实际实行大气污染管控后环渤海区域由于PAHs呼吸暴露而引发肺癌的直接医疗成本大约减少了6440万元，占2017年中国肺癌直接支出预计值的0.1%。与未实施大气污染控制相比，环渤海地区由PAHs暴露引起的肺癌直接医疗成本下降了45.8%，天津则降幅更大，为52.9%。（5）2019年新冠疫情前后环渤海区域大气PAHs浓度与健康风险对比分析表明：疫情管控期间人为活动的减少导致大气PAHs浓度下降了57.3%，主要由低环PAHs浓度下降贡献；健康风险减少30.3%，主要与高环PAHs浓度减少有关。
页数	108
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.yic.ac.cn/handle/133337/30530
专题	中国科学院烟台海岸带研究所知识产出
推荐引用方式 GB/T 7714	马雯雯. 2014-2020年环渤海区域大气多环芳烃（PAHs）的污染特征与健康风险研究[D]. 中国科学院大学,2022.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
马雯雯硕士论文0609.pdf（5369KB）	学位论文		限制开放	CC BY-NC-SA	请求全文